Jak obliczyć osmolarność i różnicę z osmolalnością

3892
David Holt

Plik osmolarność to parametr, który mierzy stężenie związku chemicznego w litrze roztworu, o ile przyczynia się do właściwości koligatywnej znanej jako ciśnienie osmotyczne wspomnianego roztworu.

W tym sensie ciśnienie osmotyczne roztworu odnosi się do wielkości ciśnienia potrzebnego do spowolnienia procesu osmozy, który definiuje się jako selektywne przejście cząstek rozpuszczalnika przez półprzepuszczalną lub porowatą membranę z roztworu. niższe stężenie do bardziej skoncentrowanego.

Podobnie jednostką używaną do wyrażenia ilości cząstek rozpuszczonych jest osmol (którego symbolem jest Osm), który nie jest częścią Międzynarodowego Układu Jednostek (SI) używanego w większości krajów na świecie. Zatem stężenie substancji rozpuszczonej w roztworze jest definiowane w jednostkach osmoli na litr (Osm / l).

Indeks artykułów

  • 1 Formuła
    • 1.1 Definicja zmiennych we wzorze na osmolarność
  • 2 Jak to obliczyć?
  • 3 Różnice między osmolarnością a osmolalnością
  • 4 Odnośniki

Formuła

Jak wspomniano wcześniej, osmolarność (zwana również stężeniem osmotycznym) jest wyrażana w jednostkach zdefiniowanych jako Osm / L. Wynika to z jego związku z określeniem ciśnienia osmotycznego i pomiarem dyfuzji rozpuszczalnika metodą osmozy..

W praktyce stężenie osmotyczne można określić jako wielkość fizyczną za pomocą osmometru..

Osmometr to przyrząd służący do pomiaru ciśnienia osmotycznego roztworu, a także oznaczania innych właściwości koligatywnych (takich jak prężność par, podwyższenie temperatury wrzenia czy obniżenie temperatury zamarzania) w celu uzyskania wartości osmolarności roztworu.

W ten sposób do obliczenia tego parametru pomiarowego wykorzystuje się przedstawiony poniżej wzór, który uwzględnia wszystkie czynniki mogące mieć wpływ na tę właściwość.

Osmolarność = Σφjanjadoja

W tym równaniu osmolarność ustala się jako sumę wynikającą z pomnożenia wszystkich wartości otrzymanych z trzech różnych parametrów, które zostaną zdefiniowane poniżej.

Definicja zmiennych we wzorze na osmolarność

Po pierwsze, istnieje współczynnik osmotyczny, reprezentowany przez grecką literę φ (phi), który wyjaśnia, jak daleko rozwiązanie jest oddalone od idealnego zachowania lub, innymi słowy, stopień nieidealności, który substancja rozpuszczona przejawia w roztworze.

Najprościej odnosi się do stopnia dysocjacji substancji rozpuszczonej, który może mieć wartość od zera do jedynki, gdzie maksymalna wartość stanowiąca jednostkę odpowiada 100% dysocjacji; to znaczy absolutne.

W niektórych przypadkach - takich jak sacharoza - ta wartość przekracza jedność; podczas gdy w innych przypadkach, takich jak sole, wpływ oddziaływań lub sił elektrostatycznych powoduje współczynnik osmotyczny o wartości niższej od jedności, mimo że występuje dysocjacja absolutna.

Z drugiej strony wartość n wskazuje liczbę cząstek, w których cząsteczka może dysocjować. W przypadku związków jonowych przykładem jest chlorek sodu (NaCl), którego wartość n jest równa dwa; podczas gdy w niezjonizowanej cząsteczce glukozy wartość n jest równa jeden.

Wreszcie wartość c oznacza stężenie substancji rozpuszczonej, wyrażone w jednostkach molowych; a indeks dolny i odnosi się do tożsamości określonej substancji rozpuszczonej, ale która musi być taka sama, gdy mnożymy trzy czynniki wymienione powyżej, a tym samym uzyskuje się osmolarność.

Jak to obliczyć?

W przypadku związku jonowego KBr (znanego jako bromek potasu), jeśli mamy roztwór o stężeniu 1 mol / l KBr w wodzie, to wnioskuje się, że ma on osmolarność równą 2 osmol / l.

Wynika to z jego charakteru jako silnego elektrolitu, co sprzyja jego całkowitej dysocjacji w wodzie i umożliwia uwolnienie dwóch niezależnych jonów (K+ i br-), które mają określony ładunek elektryczny, tak że każdy mol KBr odpowiada dwóm osmolom w roztworze.

Podobnie dla roztworu o stężeniu równym 1 mol / l BaCldwa (znany jako chlorek baru) w wodzie ma osmolarność równą 3 osmol / l.

Dzieje się tak, ponieważ uwalniane są trzy niezależne jony: jon Badwa+ i dwa jony Cl-. A więc każdy mol BaCldwa odpowiada trzem osmolom w roztworze.

Z drugiej strony, związki niejonowe nie ulegają takiej dysocjacji i wytwarzają pojedynczy osmol na każdy mol substancji rozpuszczonej. W przypadku roztworu glukozy o stężeniu 1 mol / l odpowiada to 1 osmolowi / l roztworu.

Różnice między osmolarnością a osmolalnością

Osmol definiuje się jako liczbę cząstek rozpuszczonych w objętości równej 22,4 l rozpuszczalnika, poddanych działaniu temperatury 0 ° C i powodujących wytworzenie ciśnienia osmotycznego równego 1 atm. Należy zauważyć, że cząstki te są uważane za aktywne osmotycznie.

W tym sensie właściwości znane jako osmolarność i osmolalność odnoszą się do tego samego pomiaru: stężenia substancji rozpuszczonej w roztworze lub, innymi słowy, zawartości wszystkich cząstek substancji rozpuszczonej w roztworze..

Podstawowa różnica między osmolarnością a osmolalnością dotyczy jednostek, w których każda z nich jest reprezentowana:

Osmolalność wyraża się jako ilość substancji na objętość roztworu (tj. Osmol / l), natomiast osmolalność wyraża się jako ilość substancji na masę rozpuszczalnika (tj. Osmol / kg roztworu).

W praktyce oba parametry są używane obojętnie, nawet manifestując się w różnych jednostkach, ze względu na fakt, że istnieje pomijalna różnica między całkowitymi wielkościami różnych pomiarów..

Bibliografia

  1. Wikipedia. (s.f.). Stężenie osmotyczne. Odzyskany z es.wikipedia.org
  2. Chang, R. (2007). Chemia, wydanie dziewiąte. Meksyk: McGraw-Hill.
  3. Evans, D. H. (2008). Regulacja osmotyczna i jonowa: komórki i zwierzęta. Uzyskane z books.google.co.ve
  4. Potts, W. T. i Parry, W. (2016). Regulacja osmotyczna i jonowa u zwierząt. Odzyskany z books.google.co.ve
  5. Armitage, K. (2012). Badania z zakresu biologii ogólnej. Uzyskane z books.google.co.ve

Jeszcze bez komentarzy